(57)【要約】      （修正有）【課題】アクティブマトリックス駆動にて透過率比の低下を起こすことがなくフリッカーを低減させたプラスチック基板使用液晶表示素子およびプラスチック基板使用液晶表示素子用の部材を提供すること。【解決手段】プラスチック基板にバリア層を設け、バリア層上に直接または間接に透明導電層を設け透明導電層上に直接液晶配向膜を設けた部材及びこの部材を少なくとも片面に有する液晶表示素子、好ましくは、フレーム周期１６７ｍ秒にて測定した電圧保持率が９５％以上である液晶表示素子。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック基板上にバリア層を設け、バリア層上に直接または間接に透明導電層を設け、透明導電層上に直接液晶配向膜を設けた液晶表示素子用部材。
【請求項２】
プラスチック基板のガラス転移温度が２００℃以上である請求項１記載の液晶表示素子用部材。
【請求項３】
バリア層付きプラスチック基板のガス透過率が、水蒸気透過率で０．２ｇ/(ｍ２・２４ｈ)以下、かつ、酸素透過率で０．５ｍｌ/(ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ)以下である請求項１または２に記載の液晶表示素子用部材。
【請求項４】
バリア層の材質が、珪素酸化物(ＳｉＯｘ：ｘ＝１．５〜１．９)であり、かつ、バリア層の厚さが３０ｎｍ〜２００ｎｍである請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示素子用部材。
【請求項５】
バリア層がスパッタリング法により形成され、かつ、成膜温度が１５０℃以上である請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示素子用部材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の部材を少なくとも片面に有する液晶表示素子。
【請求項７】
フレーム周期１６７ｍ秒での電圧保持率が９５％以上である請求項６に記載の液晶表示素子。
【請求項８】
請求項６に記載の液晶表示素子に使用される請求項１〜５のいずれかに記載の部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示素子およびそれに用いる部材に関する。さらに詳しくは、フリッカーを低減させた液晶表示素子およびそれに用いる部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶表示素子の製造方法としてガラス基板を用いる方法が主流であり、大型の液晶ディスプレイや、中小型の液晶ディスプレイが作製されている。ガラス基板を用いた液晶表示素子は落下させるとガラスが破損したり、重量が重く、薄板化すると、生産時に割れが生じて量産性が劣るなどの欠点が有る。このためプラスチック基板を用いた液晶表示素子（以下プラスチック基板使用液晶表示素子という）が作製されている。プラスチック基板使用液晶表示素子ではパッシブマトリックス駆動のSTN（スーパー・ツイステッド・ネマティック）モードでの量産が行われているが、アクティブマトリックスに比べ、コントラストが劣り、高精細化を行いにくい欠点があった。そこで、近年、アクティブマトリックス駆動のプラスチック基板使用液晶表示素子の開発が活発になってきている。
【０００３】
また、プラスチック基板を用い液晶表示素子を作製した場合、ガラス基板に比べ屈曲性、柔軟性が有るため、現行の枚葉方式の生産方法から、ロール・ツー・ロール方式にて生産することにより、飛躍的に製造スピードを向上させ生産効率を上げることも可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、アクティブマトリックス駆動にて透過率比の低下を起こすことがなくフリッカーを低減させたプラスチック基板使用液晶表示素子およびプラスチック基板使用液晶表示素子用の部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、特定の構成、特定の液晶表示素子によって透過率比の向上、フリッカー低減が図れることがわかった。
すなわち、本発明は、プラスチック基板にバリア層を設け、バリア層上に直接または間接に透明導電層を設け透明導電層上に直接液晶配向膜を設けた部材及びこの部材を少なくとも片面に有する液晶表示素子である。好ましくは、フレーム周期１６７m秒にて測定した電圧保持率が95％以上である液晶表示素子である。
【発明の好ましい実施形態】
【０００６】
層構成は図１に示す様にバリア層の上に直接透明導電層を設けてもよく、電圧保持率を著しく低下させないならば、バリア層の上に層構造（以下、電圧保持率を悪化させない層という）を設けて間接に透明導電層を設けてもよい。
【０００７】
プラスチック基板
本発明に使用できるプラスチック基板としては、例えばポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポチエチレンナフタレート，トリアセチルセルロース，ポリアミド，ポリイミド，ポリメチルメタクリレート，ポリシクロオレフィン，シクロオレフィンコポリマー，架橋型エポキシ樹脂，架橋型アクリル樹脂，架橋型シリコーン樹脂，不飽和ポリエステル，ポリサルホン，ポリエーテルサルホン，ポリカーボネート，ポリアリレート等から成る基板が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらのプラスチック基板の中でも、高い温度でバリア層を成膜できることからガラス転移温度が２００℃以上であることが好ましい。このようなプラスチック基板の例を挙げると、ポリエーテルサルホン，架橋型エポキシ樹脂，架橋型アクリル樹脂，ポリアミド，ポリイミド等から成る基板が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【０００８】
バリア層
本発明に使用できるバリア層としては、プラスチック基板にバリア層が付与された状態でのガス透過率が、水蒸気透過率で０．２ｇ/(ｍ２・２４ｈ)以下、かつ、酸素透過率で０．５ｍｌ/(ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ)以下であることが液晶表示素子内への気泡の混入に対する耐性が良好なことから好ましい。
【０００９】
バリア層の材質は、透明かつガスバリア性を有し、プラスチック基板と密着するものであれば用いることができる。透明性、バリア性および耐薬品性などの観点から、珪素酸化物(ＳｉＯＸ：ｘ＝１．５〜１．９)が好ましい。また、ガス透過率を低く抑える観点から、バリア層の厚さが３０ｎｍ以上であることが好ましい。一方、膜厚が２００ｎｍ以下であるほうが、プラスチック基板とバリア層との熱膨張係数の違いによる反り、密着性低下、などが起こりにくいために好ましい。
【００１０】
バリア層の成膜方法は、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法などの物理蒸着法、プラズマＣＶＤ、触媒ＣＶＤなどの化学蒸着法などを用いることができる。バリア性、密着性の観点から、バリア層がスパッタリング法により成膜され、かつ、成膜温度が１５０℃以上であることが好ましい。
【００１１】
電圧保持率を悪化させない層
本発明に使用できる電圧保持率を悪化させない層として、無機膜及び／または有機膜及び／または無機−有機物の複合膜などを用いることが出来る。
【００１２】
透明導電層
透明導電層としては一般に知られている、例えばＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ等を用いることができるが、透明導電層としての機能を果たすものであれば、特に化合物、成膜方法は限定されるものではない。
【００１３】
配向膜
配向膜としては、例えばポリイミドやポリアミド酸、ポリアミド、ポリビニルアルコールなどの高分子材料の有機膜などを用いることが出来る。膜厚として好ましくは５０Åから５０００Åさらに好ましくは１００Åから３０００Åである。
【実施例】
【００１４】
実施例１
（液晶表示素子の作製）
ポリエーテルサルホン（ガラス転移温度２２３℃）を基材とする膜厚２００μｍのプラスチックフィルム上に膜厚６００ÅのＳｉＯＸ(ｘ＝１．８、ＸＰＳ組成分析による)バリア層をＤＣマグネトロンスパッタリング法により、成膜温度１８０℃にて形成した。このＳｉＯＸ(ｘ＝１．８)バリア層付プラスチック基板のガス透過率は、試験温度４０℃、相対湿度９０％ＲＨでの水蒸気透過率が０．０６ｇ/(ｍ２・２４ｈ)(ＪＩＳＫ７１２９Ｂ法による)、かつ、試験温度２３℃での酸素透過率が０．１ｍｌ/(ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ)(ＪＩＳＫ７１２６Ｂ法による)であった。その上に、膜厚６００ÅのＩＴＯをＤＣマグネトロンスパッタリング法により形成した。基板を純水にて洗浄後、液晶配向剤を、液晶配向膜塗布用印刷機を用いて塗布し、１８０℃のオーブン内で２０分間乾燥し、ＩＴＯを形成した面上に乾燥平均膜厚６００Åの塗膜を形成した。この塗膜にレーヨン製の布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンにより、ロールの回転数４００ｒｐｍ、ステージの移動速度３０ｍｍ／秒、毛足押し込み長さ０.４ｍｍでラビング処理を行い、水洗を行った後、１２０℃のオーブン上で１０分間乾燥した。次に、液晶配向膜が形成されたフィルムの外縁に、直径６μｍの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布し上側基板、直径６μｍの球状スペーサーを散布し下側基板とした。ツイステッドネマティック（ＴＮ）型の液晶セルを形成するため、上側基板と下側基板が９０°の角度にて相対する様（図２）に重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化させた。次いで、液晶注入口より、ネマティック型液晶（メルク社製、ＭＬＣ−６２２１）を充填した後、アクリル系光硬化接着剤で液晶注入口を封止した。上下にクロスニコルになる様偏向板を貼りあわせ液晶表示素子を作製した。
【００１５】
（液晶表示素子の評価）
株式会社東陽テクニカ製モデル６２５４を用いて２３℃または５０℃にてパルス幅６０μ秒、５Ｖでフレーム周期は１６７ｍ秒にて電圧保持率を測定した。電圧印加時目視にてちらつきがみられるものをフリッカ有り、見られないものをフリッカ無しと判定した。
２３℃と５０℃にて１Ｖ印加時と３Ｖ印加時の液晶表示素子の透過率を測定し透過率比を下記式（１）にて算出した。
【００１６】
１Ｖ印加時の透過率/３Ｖ印加時の透過率＝透過率比  （１）
【００１７】
実施例２  
実施例１のプラスチック基板の上側基板としてＳｉＯＸ(ｘ＝１．８)バリア層を形成しなかったものを用いた他は実施例１と同様に液晶表示素子を作製し、液晶表示素子の評価を行った。
【００１８】
比較例１
実施例１にて上側基板、下側基板に配向膜を形成しなかった他は実施例１と同様に液晶表示素子を作製し、評価を行った。
【００１９】
比較例２
実施例１のプラスチック基板の上側基板、下側基板にバリア層を形成しなかったものを用いた他は実施例１と同様に液晶表示素子を作製し、液晶表示素子の評価を行った。
【００２０】
図３に実施例１および２、比較例１および２の液晶表示素子の層構成を示す模式的断面図を示し、下記表に液晶表示素子の評価結果を示す。プラスチックフィルムにバリア層を設け、バリア層上に配向膜を設けた部材を用いた実施例では電圧保持率が高く、フリッカが見られず、透過率比が高いことが分かる。
【００２１】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の液晶表示用部材の層構造を説明するための模式的断面図である。
【図２】実施例１の液晶表示素子における上側基板と下側基板の重ね合せ方向を示す説明図である。
【図３】実施例および比較例の各液晶表示素子における部材の層構造を説明するための模式的断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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